DE19958763C1 - Verfahren zum Bearbeiten von mineral-isolierten Leitungen - Google Patents
Verfahren zum Bearbeiten von mineral-isolierten LeitungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von mineral-isolierten Leitungen, insbesondere zum Abisolieren und/oder Trennen von mineral-isolierten Leitungen, wobei eine mineral-isolierte Leitung aus mindestens einem draht- oder bandförmigen elektrischen Leiter, einem mineralischen Pulver und einem metallischen Mantelrohr mit einer Wandstärke a gebildet ist. Es ergibt sich das Problem, ein im Hinblick auf die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile verbessertes Verfahren zur Bearbeitung von mineral-isolierten Leitungen bereitzustellen. Das Problem wird dadurch gelöst, dass das Mantelrohr auf mindestens einer radialen Bearbeitungslinie mittels Laserschneiden bearbeitet wird und dass ausgehend von der radialen Bearbeitungslinie das Mantelrohr auf mindestens einer axialen Bearbeitungslinie mittels Laserschneiden bearbeitet wird und dass anschließend die mineral-isolierte Leitung mittels Ultraschall behandelt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von mineral-isolierten Leitungen,
insbesondere zum Abisolieren und/oder Trennen von mineral-isolierten Leitungen, wobei
eine mineral-isolierte Leitung aus mindestens einem draht- oder bandförmigen elektrischen
Leiter, einem mineralischen Pulver und einem metallischen Mantelrohr mit einer Wandstärke
a gebildet ist.
Ein gattungsgemäßes Verfahren offenbart die Druckschrift GB 2 288 695 A, wobei eine zur
Durchführung des Verfahrens beschriebene Vorrichtung bevorzugt zum Abisolieren von
mineral-isolierten Leitungen eingesetzt wird. Ein Ende einer bereits vorgefertigten mineral-
isolierten Leitung wird dabei von verstellbaren Klemmbacken umschlossen. Anschließend
wird eine Klinge zusammen mit den Klemmbacken um die Achse der mineralisolierten
Leitung bewegt und dabei der Metallmantel durchtrennt.
Außerdem ist ein Verfahren bekannt, welches unter Zuhilfenahme einer rotierenden
Trennscheibe durchgeführt wird. Dabei durchschneidet eine Trennscheibe radial nach
Möglichkeit nur das metallische Mantelrohr einer vorgefertigten, mineral-isolierten Leitung.
DE 198 01 538 C1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen eines
Außenmantels vom Endbereich eines Kabels, wobei der Außenmantel mit Hilfe eines
kreisförmigen rotierenden Trennblattes geschlitzt wird. Dabei wird der Außenmantel im
Endbereich des Kabels zuerst axial geschlitzt, anschließend im Bereich des axialen Schlitzes
radial geschlitzt und schließlich der dadurch entstandene Außenmantelabschnitt abgestreift.
WO 97/37391 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von mineral-isolierten Thermo
elementen. Dabei wird ein metallisches Rohr auf eine vorherbestimmte Länge geschnitten
und ein Ende des Rohres, beispielsweise durch Schweißen, verschlossen. Die aus
unterschiedlichen Metallen gebildeten Thermoelement-Drähte werden unter Ausbildung einer
Schmelzperle verbunden und nahe des verschlossenen Endes des metallischen Rohres
angeordnet. Die Drahtenden werden parallel aus dem Rohr herausgeführt und der
Zwischenraum zwischen Thermoelement-Drähten und dem Rohr zur Ausbildung einer
elektrischen Isolierung mit Hilfe eines mineralischen Pulvers gefüllt. Anschließend wird der
Durchmesser des so gefüllten metallischen Rohres vermindert.
Ein Auszug aus der Druckschrift JP 11234837 A (Patent Abstracts of Japan CDROM-PAJ
JP-11234837 A) offenbart ein Verfahren zum schonenden Abisolieren von Kabelenden
durch Laserschneiden.
Die zur Bearbeitung von vorgefertigten mineral-isolierten Leitungen genannten Verfahren
verwenden entweder rotierende oder feststehende Schneiden, deren Eintauchtiefe in das
metallische Mantelrohr mechanisch zugestellt beziehungsweise verändert wird. Dabei ist
auch der Zustand der Schneide starken Alterungserscheinungen unterworfen, so dass die
Veränderung der Eintauchtiefe auch aufgrund des Verschleißes erfolgen muss. Es besteht
die Gefahr, dass bei diesen Verfahren einer der elektrischen Leiter im Inneren des
metallischen Mantelrohres verletzt oder durchtrennt wird.
Es ergibt sich das Problem, ein im Hinblick auf die aus dem Stand der Technik bekannten
Nachteile verbessertes Verfahren zur Bearbeitung von mineral-isolierten Leitungen
bereitzustellen.
Das Problem wird dadurch gelöst, dass das Mantelrohr auf mindestens einer radialen
Bearbeitungslinie mittels Laserschneiden bearbeitet wird und dass ausgehend von der
radialen Bearbeitungslinie das Mantelrohr auf mindestens einer axialen Bearbeitungslinie
mittels Laserschneiden bearbeitet wird und dass anschließend die mineral-isolierte Leitung
mittels Ultraschall behandelt wird.
Dieses Verfahren ist insgesamt sehr kostengünstig und zur Bearbeitung hoher Stückzahlen
geeignet. Ein Grund dafür ist im Laser selbst zu finden, der im Vergleich zu einer
Trennscheibe oder Schneide eine um ein Vielfaches höhere Standzeit aufweist. Aufgrund
der Tatsache, dass der Laser zudem ohne mechanischen Verschleiß arbeitet, ist die
Eintauchtiefe des Laserlichts in das metallische Mantelrohr nach einer einmal
vorgenommenen Einstellung, die darüber hinaus in sehr präziser Weise erfolgen kann,
immer gleich. Damit ist auch ein gezieltes teilweises Durchtrennen oder ein Perforieren des
Mantelrohres möglich. Das Verfahren eignet sich demnach zum Einbringen einer definierten
Bruchlinie in das Mantelrohr, die anschließend mittels Ultraschall aufgebrochen werden
kann. Es sind hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten erreichbar. Die Gefahr einer
Beschädigung der elektrischen Leiter im Mantelrohr besteht bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren nicht.
Die Bearbeitungsgeschwindigkeit lässt sich noch steigern, wenn mehrere radial um die zu
bearbeitende mineral-isolierte Leitung angeordnete Laser gleichzeitig zum Anbringen einer
Radialen oder zwei axialen Bearbeitungslinien verwendet werden. So können beispielsweise
in einem Winkel von 180° zueinander zwei Laser radial zu einer mineral-isolierten Leitung
angeordnet werden. Diese beiden Laser sollten jeweils einen Winkel von 185° um die
mineral-isolierte Leitung beschreiben können und während dessen das metallische
Mantelrohr mit einer radialen Bearbeitungslinie versehen. Selbstverständlich kann dazu auch
die mineral-isolierte Leitung selbst bewegt werden. Es ergibt sich eine radiale Bearbeitungs
linie ohne Versatz. Die Verwendung von zwei Lasern führt nahezu zu einer Halbierung der
Bearbeitungszeit beim Laserschneiden. Bei einer Verwendung von mehr als zwei Lasern
können die Bearbeitungszeiten zwar noch verkürzt werden, allerdings steigen die Kosten für
die Laserschneid-Vorrichtung mit jedem zusätzlichen Laser.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wandstärke a des Mantelrohres mittels Laser
schneiden mindestens punktuell zu mindestens 50%, insbesondere zu 90%, vermindert wird.
Es hat sich insbesondere für den Anfang oder das Ende einer vorgefertigten mineral-
isolierten Leitung bewährt, wenn das Mantelrohr mittels Laserschneiden nahe einem Ende
des Mantelrohres mit der radialen Bearbeitungslinie versehen wird, wenn das Mantelrohr
mittels Laserschneiden zwischen der radialen Bearbeitungslinie und dem Ende des
Mantelrohres mit der axialen und einer weiteren Bearbeitungslinie versehen wird und wenn anschließend die
mineral-isolierte Leitung mittels Ultraschall behandelt wird.
Zum Trennen einer mineral-isolierten Leitung hat es sich bewährt, wenn das Mantelrohr
mittels Laserschneiden mit der radialen und einer weiteren, dazu beabstandeten radialen Bearbeitungslinie
versehen wird, wenn das Mantelrohr zwischen den zwei radialen Bearbeitungslinien
ausgehend von einer der radialen Bearbeitungslinien mit der axialen und einer weiteren axialen Bearbeitungslinie
versehen wird und wenn anschließend die mineral-isolierte Leitung mittels Ultraschall
behandelt wird.
Selbstverständlich ist auch das Anbringen von mehr als zwei axialen Bearbeitungslinien
möglich, allerdings werden dadurch die Bearbeitungszeiten verlängert.
Mittels der Ultraschall-Behandlung der mineral-isolierten Leitung werden einerseits Teile des
Mantelrohres, die durch die Bearbeitungslinien begrenzt sind, entfernt und andererseits das
mineralische Pulver im Bereich dieser Teile des Mantelrohres entfernt.
Die Teile des Mantelrohres, die durch die Bearbeitungslinien begrenzt werden, werden
bevorzugt als Halbschalen ausgebildet.
Nach der Behandlung der mineral-isolierten Leitung mittels Ultraschall können die
freiliegenden elektrischen Leiter durchtrennt werden.
Dies kann durch alle bekannten Trennverfahren wie zum Beispiel mechanisch durch
Schneiden oder thermisch durch Aufschmelzen erfolgen. Allerdings ist im Hinblick auf eine
Fertigungsstraße das Durchtrennen mittels Laserschneiden vorteilhaft.
Die Fig. 1 bis 6 sollen das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutern.
Fig. 1 Mineral-isolierte Leitung mit zwei radialen und vier axialen Bearbeitungslinien,
Fig. 2 Mineral-isolierte Leitung gemäß Fig. 1 nach der Ultraschall-Behandlung,
Fig. 3 Mineral-isolierte Leitung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 im Querschnitt,
Fig. 4 Mineral-isolierte Leitung mit zwei radialen und zwei axialen Bearbeitungslinien,
Fig. 5 Mineral-isolierte Leitung gemäß Fig. 4 nach der Ultraschall-Behandlung,
Fig. 6 Mineral-isolierte Leitung gemäß Fig. 5 nach Trennen der elektrischen Leiter.
Fig. 1 zeigt eine mineral-isolierte Leitung 1 mit einem metallischen Mantelrohr 2. Das
Mantelrohr 2 an den beiden Enden der mineral-isolierten Leitung 1 wird an seinem Umfang
mittels Laserschneiden mit jeweils einer umlaufenden radialen Bearbeitungslinie 3a, 3b
versehen. Jeweils zwei axiale Bearbeitungslinien werden gleichzeitig in einem Winkel von
180° mittels Laserschneiden auf dem Mantelrohr 2 zwischen einem Ende der mineral
isolierten Leitung und einer radialen Bearbeitungslinie 3a, 3b angeordnet. Von den
insgesamt vier axialen Bearbeitungslinien sind in dieser Darstellung nur zwei axiale
Bearbeitungslinien 4a, 4b erkennbar. Die beiden anderen axialen Bearbeitungslinien
befinden sich nicht sichtbar auf der Rückseite der mineral-isolierten Leitung 1. An den beiden
Enden der mineral-isolierten Leitung 1 werden durch die zwei axialen Bearbeitungslinien 4a,
4b sowie durch die zwei nicht sichtbaren axialen Bearbeitungslinien auf der Rückseite der
mineral-isolierten Leitung 1 und durch die radialen Bearbeitungslinien 3a, 3b vier
Halbschalen-förmige Teile 2a, 2b, 2c, 2d des Mantelrohres 2 umschlossen.
Fig. 2 zeigt die mineral-isolierte Leitung 1 gemäß Fig. 1 nach einer Behandlung mit
Ultraschall. Die axialen und radialen Bearbeitungslinien wurden mittels Ultraschall
aufgebrochen und die Halbschalen-förmigen Teile des Mantelrohres 2 entfernt. Das
innerhalb der Halbschalen-förmigen Teile befindliche mineralische Pulver wurde gleichzeitig
mittels Ultraschall entfernt. Die elektrischen Leiter 5, 6 ragen nun an beiden Enden über die
mineral-isolierte Leitung 1 hinaus und können kontaktiert werden. Die beiden Enden der
mineral-isolierten Leitung 1 können in bekannter Weise verschlossen werden. Dazu kann je
nach Temperatureinsatzgebiet ein Ende beispielsweise durch ein Glaslot oder ein
Epoxydharz verschlossen werden.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt A-A' durch die mineralisolierte Leitung 1 mit dem
metallischen Mantelrohr 2, den zwei elektrischen Leitern 5, 6 und dem mineralischen Pulver
7. Als mineralisches Pulver kann beispielsweise MgO-Pulver verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine mineral-isolierte Leitung 1 mit einem metallischen Mantelrohr 2. Das
Mantelrohr 2 wird mittig an seinem Umfang mittels Laserschneiden mit zwei umlaufenden
radialen Bearbeitungslinien 3c, 3d versehen. Zwei axiale Bearbeitungslinien werden
gleichzeitig in einem Winkel von 180° mittels Laserschneiden auf dem Mantelrohr 2 zwischen
den radialen Bearbeitungslinien 3c, 3d angeordnet. Von den zwei axialen Bearbeitungslinien
ist in dieser Darstellung nur eine axiale Bearbeitungslinie 4c erkennbar. Die andere axiale
Bearbeitungslinie befindet sich nicht sichtbar auf der Rückseite der mineral-isolierten Leitung
1. Die axiale Bearbeitungslinie 4c sowie die nicht sichtbare axiale Bearbeitungslinie auf der
Rückseite der mineral-isolierten Leitung 1 und die radialen Bearbeitungslinien 3c, 3d
umschließen zwei Halbschalen-förmige Teile 2e, 2f des Mantelrohres 2.
Fig. 5 zeigt die mineral-isolierte Leitung 1 gemäß Fig. 4 nach einer Behandlung mit
Ultraschall. Die axialen und radialen Bearbeitungslinien wurden mittels Ultraschall
aufgebrochen und die Halbschalen-förmigen Teile des Mantelrohres 2 entfernt. Das
innerhalb der Halbschalen-förmigen Teile befindliche mineralische Pulver wurde gleichzeitig
mittels Ultraschall entfernt. Das Mantelrohr ist nun in zwei Teile 2', 2" unterteilt und die
elektrischen Leiter 8, 9 sind erkennbar. Zwei Laserschnitte 10a, 10b trennen mittig die
elektrischen Leiter 8, 9.
Fig. 6 zeigt die bereits mittels Laserschneiden getrennten elektrischen Leiter 8a, 8b, 9a, 9b,
die nun kontaktiert werden können. Die Enden können vor oder nach dem Trennen der
elektrischen Leiter in bekannter Weise verschlossen werden. Dazu kann je nach
Temperatureinsatzgebiet ein Ende beispielsweise durch ein Glaslot oder ein Epoxydharz
verschlossen werden.
Claims (8)
1. Verfahren zum Bearbeiten von mineral-isolierten Leitungen, insbesondere zum
Abisolieren und/oder Trennen von mineral-isolierten Leitungen, wobei eine mineral-
isolierte Leitung aus mindestens einem draht- oder bandförmigen elektrischen Leiter,
einem mineralischen Pulver und einem metallischen Mantelrohr mit einer Wandstärke a
gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr auf mindestens einer radialen
Bearbeitungslinie mittels Laserschneiden bearbeitet wird und dass ausgehend von der
radialen Bearbeitungslinie das Mantelrohr auf mindestens einer axialen Bearbeitungslinie
mittels Laserschneiden bearbeitet wird und dass anschließend die mineral-isolierte
Leitung mittels Ultraschall behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke a des
Mantelrohres mittels Laserschneiden mindestens punktuell zu mindestens 50%
vermindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke a des Mantelrohres mittels
Laserschneiden mindestens punktuell zu mindestens 90% vermindert
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr nahe einem Ende mit der radialen Bearbeitungslinie
versehen wird und dass das Mantelrohr zwischen der radialen Bearbeitungslinie und dem
Ende mit der axialen und einer weiteren axialen Bearbeitungslinie versehen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr mit der radialen und einer weiteren, dazu beabstandeten radialen Bearbeitungslinie versehen
wird und dass das Mantelrohr zwischen den zwei radialen Bearbeitungslinien ausgehend
von einer der radialen Bearbeitungslinien mit der axialen und einer weiteren axialen Bearbeitungslinie versehen
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
Teile des Mantelrohres, die durch die Bearbeitungslinien begrenzt werden, als
Halbschalen ausgebildet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
nach Behandlung der mineral-isolierten Leitung mittels Ultraschall mindestens ein
elektrischer Leiter durchtrennt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen mittels
Laserschneiden erfolgt.
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